Самодельный спектрометр.

Набрёл в интернете вот такую картинку и задумал сделать свой приборчик, но не для жидкостей, а для света.

Самодельный спектрометр. (photo#55318)

Такие вопросы:
1. Нужен-ли колиматор на входе или достаточно регулируемого светового ножа?
2. Какой светоприёмник можно использовать, нужен с наибольшей спектрочувствительностью. Имеются фотоэлементы от уличных светильников, сгодятся-ли?
3. Нужен-ли колиматор на выходе, перед светоприёмником, что предпочтительнее - слабый свет на большой площади или сконцентрированая точка?

Как-то слишком много сложностей для просто так побаловаться...
На лампе накаливания будешь делать? Как планируешь бороться с нестабильностью потока света? Двухлучевую схему придется мастерить.
А на вопросы твои не отвечу, ибо нужны знания по электронике, которых у меня нет...

Перечитал все мнения откликнувшихся энтузиастов :hi_hi_hi: и пришел к мнению - опять мне быть первооткрывателем. :-(
С третьим пунктом разобрался, солнечная батарея лучше работает с рассеяным светом по всей площади чем с концентрированной точкой, похоже прийдётся наоборот - ставить рассеивающюю линзу.
Второй пункт, солнечная батарея от старого ПДУ много эффективнее при искуственом свете чем от уличного фонарика. Надо попробовать от калькулятора.
С первым пунктом прийдётся подождать до получения призмы.

Такой вопрос, кто знает, в видеомагнитофонах используютя фотодиоды или фоторезисторы (на датчик касетоприёмника)?

Нет, Саш, ты не понял, мне для замера спектра нужно, то есть мерять как раз буду лампочки, светодиодики и тд. Калибровать буду по брендовым лампам с известным спектром.

Добавлено спустя 2 минуты:

слишком много сложностей для просто так побаловаться

Жутко интерсно, как оно работает и на столько ли это сложно сделать. :hi_hi_hi:

Раз не будет кюветы с пробой, то это спектрометр, а не спектрофотометр. Был бы ты рядом, подарил бы тебе хороший фотодиод от ломаного китайского спектрофотометра.
Ну ты все равно по итогам расскажи, если получится.

хороший фотодиод от ломаного китайского спектрофотометра

Было бы идеально, но увы. :ny_tik: :dr_ink:

О всех результатах буду отчитываться.

спектрометр, а не спектрофотометр.

Корректирую заголовок. :smu:sche_nie:

Появилась очередная безумная идея :ps_ih:
Если вместо призмы использовать трёхгранную кювету, то:
1. При наполнении её дистилированной водой - будет работать как спектрометр.
2. При наполнении её исследуемым раствором - как фотоколлориметр, с возможностью исследования во всём видимом спектре.

А если вместо монохроматора поставить экран - спектроскоп.
Получается универсальный прибор 3 в 1. :ya_hoo_oo: :smu:sche_nie: :mi_ga_et:

2. При наполнении её исследуемым раствором - как фотоколлориметр, с возможностью исследования во всём видимом спектре.

Это не будет работать. Я понял идею. В принципе, даже спектральная селекция некая есть. Только слишком капризная схема и неоднозначный результат. При том, что в техническом плане реализация сложнее классики со стандартной кюветой.

Только слишком капризная схема и неоднозначный результат.

Почему? Ведь и в вашем и в нашем варианте замеряется поглощённый свет определённого спектра, а дифракция света будет по любому, с любым наполнителем, будет меняться только проходимость тех или других частей спектра.

При том, что в техническом плане реализация сложнее классики со стандартной кюветой.

Ну не намного и сложнее. :-):

Для понимания процессов упростим схему. Пусть на призму попадает свет, состоящий из 3 компонентов - красный, зеленый и синий. Вот как это будет выглядеть:

Самодельный спектрометр. (photo#55459)

Цветные компоненты разделяются прямо на входе в призму. Каждая из компонент будет ослабляться по-разному. На выходе нам надо зарегистрировать, насколько ослабла каждая из компонент. Тогда мы сможем построить спектр.
Сложности:
1) путь каждой из компонент внутри призмы различен по длине. А закон Бугера-Ламберта-Бера гласит, что концентрация вещества пропорциональна оптическому пути. Значит, надо вводить поправку для каждой из длин волн, учитывающую это различие оптического пути.
2) нужно сравнивать с исходным спектром источника света. Здесь он нигде не фиксируется, знаит надо хранить его в памяти. Значит очень высоки требования к стабильности источника света, как по интенсивности, так и по спектральному составу излучения
3) треугольная призма-кювета должна быть идеальной по чистоте внутри и снаружи. Собственно, любая кювета должна быть чистой. Но классическую кювету легче вынуть и помыть.
4) очень высоки требования по точности установки призмы-кюветы. Выше, чем у классической кюветы.

Вот как это будет выглядеть:

На это я и ориентировался. :a_g_a:

надо вводить поправку для каждой из длин волн, учитывающую это различие оптического пути.

Один раз замерить/просчитать для каждой длины.

Значит очень высоки требования к стабильности источника света, как по интенсивности, так и по спектральному составу излучения

:a_g_a: , но ничего не мешает сделать контрольный замер с призмой (дистилятом) перед проведением замера концентрации.

Здесь он нигде не фиксируется, знаит надо хранить его в памяти.

Ну в ваших вариантах такая-же проблема присутствует. :mi_ga_et:

классическую кювету легче вынуть и помыть

Неоспоримый факт. :a_g_a:

требования по точности установки призмы-кюветы.

Фиксированое посадочное место и стабильная в радиальном отношении ось поворота кюветы/призмы или светоприёмника. Не думаю что ошибка установки в доли миллиметра даст критическую погрешность, а лабораторной точности нам дома не добиться по любому.